《分子晶體與原子晶體》ppt課件

1、1（一）（一）2復習與思考：復習與思考： 指出下列物質中的晶體和非晶體指出下列物質中的晶體和非晶體 雪花雪花 鉆石鉆石 橡膠橡膠 石蠟石蠟食鹽食鹽 水晶水晶 玻璃玻璃 塑料塑料 雪花、鉆石、食鹽、水晶雪花、鉆石、食鹽、水晶橡膠、石蠟、玻璃、塑料橡膠、石蠟、玻璃、塑料晶晶 體：體：非晶體：非晶體：3一、分子晶體一、分子晶體1 1、定義：分子間以分子間作用力相結合形成的晶體。、定義：分子間以分子間作用力相結合形成的晶體。（1 1）分子晶體只含有分子（包括稀有氣體）分子晶體只含有分子（包括稀有氣體）（2 2）在晶體中，分子內的原子以共價鍵結合，而）在晶體中，分子內的原子以共價鍵結合，而 相鄰分子間靠

2、分子間作用力相互吸引。相鄰分子間靠分子間作用力相互吸引。2 2、分子晶體的物理性質：、分子晶體的物理性質：（1）低熔點（）低熔點（ 300）（2）可升華）可升華（3）硬度?。┯捕刃。?）不導電（有些溶于水能導電）不導電（有些溶于水能導電）（5）相似相溶）相似相溶（判斷分子晶體的方法之一）（判斷分子晶體的方法之一）43、某些分子晶體的熔點、某些分子晶體的熔點分子晶體分子晶體熔點熔點/0C分子晶體分子晶體熔點熔點/0C氧氧-218.3硫化氫硫化氫-85.6氮氮-210.1甲烷甲烷-182.5白磷白磷44.2乙酸乙酸16.7水水0尿素尿素132.74、常見的分子晶體、常見的分子晶體（1）非金屬的氫化

3、物，如：水、氨氣、氯化氫、甲烷）非金屬的氫化物，如：水、氨氣、氯化氫、甲烷（2）部分非金屬單質，如：氧）部分非金屬單質，如：氧(O2) 硫硫(S8) 氮（氮（N2） 白白 磷磷(P4) 碳碳(C60)（3）部分非金屬氧化物，如：）部分非金屬氧化物，如：CO2 P4O10 SO2（4）幾乎所有的酸）幾乎所有的酸（5）絕大多數有機化合物）絕大多數有機化合物5練習：下列物質：練習：下列物質： KNO3晶體晶體 干冰干冰 黃銅黃銅 金剛石金剛石 水晶水晶 庚庚烷晶體烷晶體 三氧化硫晶體三氧化硫晶體 N2晶體晶體 H3PO4晶體晶體 NaOH晶體其中屬于分晶體其中屬于分子晶體的是子晶體的是 晶體類型晶體

4、類型分子晶體分子晶體晶體質點晶體質點微粒間作用力微粒間作用力熔、沸點（高低）熔、沸點（高低）硬度硬度溶解性溶解性導電性導電性典型實例典型實例5、分子晶體性質的歸納、分子晶體性質的歸納分子分子分子間作用力分子間作用力很低（低于很低（低于300）一般很軟一般很軟相似相溶相似相溶晶體不導電，溶于水后能電離的其水溶液可導電；晶體不導電，溶于水后能電離的其水溶液可導電；熔化不導電熔化不導電氧氣、冰、干冰、含氧酸等氧氣、冰、干冰、含氧酸等5、分子晶體性質的歸納、分子晶體性質的歸納66、分子晶體的結構、分子晶體的結構（2）分子的密堆積）分子的密堆積氧（氧（O2）的晶體結構）的晶體結構碳碳60的晶胞的晶胞分子

5、密堆積分子密堆積分子非密堆積分子非密堆積（1）分子的堆積形式）分子的堆積形式7 干冰的晶體結構干冰的晶體結構碘的晶體結構碘的晶體結構（2）冰的結構）冰的結構冰熔化，分子間的空隙冰熔化，分子間的空隙減小減小氫鍵具有方向性氫鍵具有方向性8（3）籠狀化合物）籠狀化合物天然氣水合物天然氣水合物 一種潛在的能源一種潛在的能源91、下列均是由分子晶體構成的一組化合物是、下列均是由分子晶體構成的一組化合物是( )A、 H2、 CH4、 HCl B、 CO2、 SO2、 HBr C、 CaO、 CO、 NO D、 Cl2、 SO2、 SO3練習練習B2、根據下列物質的物理性質，判斷其中屬于分子晶體的是（、根據

6、下列物質的物理性質，判斷其中屬于分子晶體的是（ ）A、碳化鋁，黃色晶體，熔點、碳化鋁，黃色晶體，熔點2200，熔融態(tài)不導電，熔融態(tài)不導電 B、溴化鋁，無色晶體，熔點、溴化鋁，無色晶體，熔點98 ，熔融態(tài)不導電，熔融態(tài)不導電C、五氟化釩，無色晶體，熔點、五氟化釩，無色晶體，熔點19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中；D、物質、物質A，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導電，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導電B C10二、原子晶體二、原子晶體注注：（：（1 1）構成原子晶體的粒子是原子，構成原子晶體的粒子是原子， （2 2）原子間以較強的共價鍵相結合。）原子間以較強的共價鍵相結

7、合。 （3 3）整塊晶體是一個三維的共價鍵網狀）整塊晶體是一個三維的共價鍵網狀 結構，是一個結構，是一個“ “巨分子巨分子” ”，又稱共價晶體。又稱共價晶體。 （4 4）原子晶體和分子晶體的區(qū)別在于：原子晶體）原子晶體和分子晶體的區(qū)別在于：原子晶體中只有共價鍵，而分子晶中只有共價鍵，而分子晶體中既有共價鍵體中既有共價鍵又有分子間的作用力又有分子間的作用力.概念：相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間立體網狀結構的晶體概念：相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間立體網狀結構的晶體思考：只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎？思考：只由原子形成的晶體一定是原子晶體嗎？11晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體晶體質

8、點晶體質點 微粒間作用力微粒間作用力熔、沸點（高低）熔、沸點（高低）硬度硬度溶解性溶解性導電性導電性典型實例典型實例2、原子晶體的性質、原子晶體的性質 原子原子共價鍵共價鍵很高很高很大很大不溶不溶一般不導電（硅是半導體）一般不導電（硅是半導體）金剛石、碳化硅、三氧化二鋁金剛石、碳化硅、三氧化二鋁某些原子晶體的熔點和硬度某些原子晶體的熔點和硬度原子晶體原子晶體金剛石金剛石氮化硼氮化硼碳化硅碳化硅石英石英硅硅鍺鍺熔點熔點/0C355030002700171014101211硬硬 度度109.59.576.56.0123、典型的原子晶體、典型的原子晶體（1）金剛石）金剛石 在金剛石晶體中每個碳原子被

9、周圍在金剛石晶體中每個碳原子被周圍4 4個碳原子包圍個碳原子包圍, ,處于中心的該碳原子處于中心的該碳原子以共價鍵與周圍以共價鍵與周圍4 4個碳原子結合個碳原子結合, ,成為正四面體型結構成為正四面體型結構, ,碳以碳以SPSP3 3雜化軌道形成共雜化軌道形成共價鍵。這些結構向空間發(fā)展價鍵。這些結構向空間發(fā)展, ,構成彼此聯結的立體網狀結構構成彼此聯結的立體網狀結構, ,其中形成的最小環(huán)其中形成的最小環(huán)中含中含6 6個碳原子。每個碳原子被個碳原子。每個碳原子被1212個碳原子共用。個碳原子共用。 1mol1mol金剛石中含有的金剛石中含有的C-CC-C共價鍵數共價鍵數 2mol2mol。109

10、28 154pm鍵能：鍵能： 347.7kj/mol熔點：熔點： 大于大于35500C硬度：很大硬度：很大13（2） 二氧化硅二氧化硅 金剛石金剛石二氧化硅二氧化硅4、常見的原子晶體類型、常見的原子晶體類型（1）某些非金屬單質：硼（）某些非金屬單質：硼（P）硅（）硅（Si）鍺（）鍺（Ge）（2）某些非金屬化合物：碳化硅（）某些非金屬化合物：碳化硅（SiC） 氮化硼（氮化硼（BN）（3）某些氧化物：二氧化硅（）某些氧化物：二氧化硅（ SiO） Al2O3晶體晶體14 練習：如圖所示，在石墨晶體的層狀結構中，每一個最小的碳環(huán)完全擁有碳原練習：如圖所示，在石墨晶體的層狀結構中，每一個最小的碳環(huán)完全擁

11、有碳原子數為子數為 ，每個，每個C完全擁有完全擁有CC數為數為 其密度為其密度為 。石墨中石墨中CC夾角為：夾角為： 1200， CC鍵長：鍵長： 1.421010 m層間距：層間距： 3.353.35 10 101010 m m5、石墨及其結構、石墨及其結構空間層狀結構空間層狀結構空間結構俯視圖空間結構俯視圖156、科學視野、科學視野（1）金剛石）金剛石（2）天然金剛石的形成）天然金剛石的形成高溫、高壓、長時間在地幔中形成的。高溫、高壓、長時間在地幔中形成的。（3）金剛石的人工合成）金剛石的人工合成 高壓合成高壓合成低壓合成低壓合成16小結小結1：金剛石、石墨的比較：金剛石、石墨的比較項目項

12、目金剛石金剛石石墨石墨晶體形狀晶體形狀晶體中的鍵或作用力晶體中的鍵或作用力由最少碳原子形成環(huán)的形狀與由最少碳原子形成環(huán)的形狀與個數個數碳原子成鍵數碳原子成鍵數每個環(huán)上鍵的平均數每個環(huán)上鍵的平均數每個環(huán)上原子的平均數每個環(huán)上原子的平均數正四面體空間網狀正四面體空間網狀六邊形平面層狀六邊形平面層狀共價鍵共價鍵共價鍵與范德華力共價鍵與范德華力個原子不同面?zhèn)€原子不同面?zhèn)€原子同面?zhèn)€原子同面61/2=361/2=361/4=3/261/3=217小結小結2：分子晶體與原子晶體的比較：分子晶體與原子晶體的比較晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體概概 念念組成微粒組成微粒 作用力作用力熔沸點熔沸點

13、硬硬 度度溶解性溶解性導電性導電性相鄰原子間以共價鍵相結合而形成相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間網狀結構空間網狀結構分子間以分子間作用力結合分子間以分子間作用力結合原子原子分子分子共價鍵共價鍵分子間作用力分子間作用力很高很高較低較低很大很大較小較小不溶于任何溶劑不溶于任何溶劑部分溶于水部分溶于水不導電，個別為半導體不導電，個別為半導體固體和熔化狀態(tài)都不導電，部固體和熔化狀態(tài)都不導電，部分溶于水導電分溶于水導電18練習練習1、下列各組物質的晶體中，化學鍵的類型相同，晶體的類型也相同的是（、下列各組物質的晶體中，化學鍵的類型相同，晶體的類型也相同的是（ ）A、SO2和SiO2 B、CO2和H2O

14、C、BN和HCl D、CCl4和KClB2、下列物質的晶體直接由原子構成的一組是（、下列物質的晶體直接由原子構成的一組是（ ）CO2 SiO2 晶體晶體Si 白磷白磷 氨基乙酸氨基乙酸 Fe Na2O 固態(tài)固態(tài)HeA、 B、C、 D、C193、C60、金剛石和石墨的結構模型如下圖所示（石墨僅表示出其中的一層）、金剛石和石墨的結構模型如下圖所示（石墨僅表示出其中的一層）（1）C60、金剛石和石墨三者互為、金剛石和石墨三者互為 ；（2）固態(tài)時，）固態(tài)時，C60屬于屬于 （填（填“離子離子”、“原子原子”或或“分子分子”）；）；A、同分異構體、同分異構體 B、同素異形體、同素異形體 C、同系物、同系

15、物 D、同位素、同位素（3）硅晶體的結構跟金剛石相似，）硅晶體的結構跟金剛石相似，1mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數目約是硅晶體中含有硅硅單鍵的數目約是 NA個。硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子的數目是個。硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子的數目是 ；（4）石墨層狀結構中，平均每個正六邊形占有）石墨層狀結構中，平均每個正六邊形占有 個碳原子。個碳原子。B分子分子26220練習練習1、下列各組物質的晶體中，化學鍵的類型相同，晶體的類型也相同的是（、下列各組物質的晶體中，化學鍵的類型相同，晶體的類型也相同的是（ ）A、SO2和SiO2 B、CO2和H2OC、BN和HCl D、CCl4和KClB2、下列物質的晶體直接由原子構成的一組是（、下列物質的晶體直接由原子構成的一組是（ ）CO2 SiO2 晶體晶體Si 白磷白磷 氨基乙酸氨基乙酸 Fe Na2O 固態(tài)固態(tài)HeA、 B、C、 D、C213、C60、金剛石和石墨的結構模型如下圖所示（石墨僅表示出其中的一層）、金剛石和石墨的結構模型如下圖所示（石墨僅表示出其中的一層）（1）C60、金剛石和石墨三者互為、金剛石和石墨三者互為 ；（2）固態(tài)時，）固態(tài)時，C60屬于屬于